統(tǒng)計過程控制（SPC）在高校拓展訓練課教學過程中的應(yīng)用

周文福，王 波，張 帥

（1.哈爾濱工業(yè)大學（威海），山東 威海 264209；2.山東省威海市第一中學，山東 威海 264209；3.山東省泰安第一中學，山東 泰安 271000）

統(tǒng)計過程控制（SPC）在高校拓展訓練課教學過程中的應(yīng)用

周文福1，王 波2，張 帥3

（1.哈爾濱工業(yè)大學（威海），山東 威海 264209；2.山東省威海市第一中學，山東 威海 264209；3.山東省泰安第一中學，山東 泰安 271000）

目的：對高校拓展訓練課教學過程進行監(jiān)控，以期發(fā)現(xiàn)高校拓展訓練課教學過程中存在的問題。方法：將統(tǒng)計過程控制技術(shù)（SPC）引入到高校拓展訓練課教學過程研究中來。結(jié)論:前高校拓展訓練課主要存在教學內(nèi)容嚴重脫離體育技能的學習，運動強度較低；教學目標不清；學校效果評價不科學等3方面的問題。建議：豐富教學內(nèi)容，增加技能學習，設(shè)計新的教學計劃，提高課上的運動量；明確教學目標，突出學生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)；變結(jié)果評價為過程評價。

拓展訓練；統(tǒng)計過程控制；高校

拓展訓練也被稱為“自我突破人格培訓”，是一種現(xiàn)代人和現(xiàn)代組織全新的學習方法和培訓方式[1]。拓展訓練模式與高校體育全面育人的教育理念不謀而合，也正是因為如此，許多高校把拓展訓練引入到學校教學中來，并作為一門體育課來開設(shè)。高校拓展訓練主要利用學校現(xiàn)有師資力量、場地器材以及校園周邊公園綠地等現(xiàn)有條件，通過各種精心設(shè)計的活動，在解決問題、應(yīng)對挑戰(zhàn)的過程中，使學生達到“磨練意志、陶冶情操、完善人格、熔煉團體”的目的。但是，拓展訓練作為一門高校體育課程，是否達到了高校體育教育的要求，它的教學計劃、教學目標、教學內(nèi)容以及教學效果是否符合大學體育教育的規(guī)律等問題還未引起廣大學者的重視。

本研究將企業(yè)用于產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控的統(tǒng)計過程控制技術(shù)(SPC)引入到高校拓展訓練課的教學過程控制研究中來，利用統(tǒng)計過程控制預(yù)先控制的特點，采用（X－ R）控制圖了解和分析高校拓展訓練課教學過程情況，以期發(fā)現(xiàn)目前高校拓展訓練教學過程中存在的問題，并針對問題提出合理化建議，努力使高校拓展訓練教學過程維持在受控狀態(tài)，以達到控制教學質(zhì)量的目的。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 以高校拓展訓練課為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 結(jié)合本文的研究需要，利用北京體育大學圖書館、國家圖書館、哈爾濱工業(yè)大學圖書館以及中國知網(wǎng)、維普、萬方等書籍資料和電子資源數(shù)據(jù)庫，收集和整理關(guān)于本研究方面的資料，包括著作、期刊等。

1.2.2 專家訪談法 訪談從事拓展訓練教學的教師18人，其中教授4人、副教授8人、講師6人和社會上培訓基地的拓展培訓師7人，其中高級培訓師5人。訪談內(nèi)容主要包括：拓展訓練課的教學內(nèi)容、教學方法和教學特點等方面。

1.2.3 觀察法 對高校拓展訓練課進行現(xiàn)場觀察。采取隨機觀察的方法，觀察重點主要包括：教師的教學組織情況和學生的參與情況。

1.2.4 問卷調(diào)查與數(shù)理統(tǒng)計法 鑒于高校拓展訓練課的特殊性，本研究對從事拓展訓練課教學的教師和社會上培訓基地的拓展培訓師發(fā)放問卷25份，回收25份，回收率100%，有效問卷25份，有效率100%，所得數(shù)據(jù)運用SPSS19.0軟件包進行因子分析，構(gòu)建起高校拓展訓練課學生評價指標體系，并最終制定高校拓展訓練課學生評價用表。

1.2.5 統(tǒng)計過程控制法（SPC） 本研究以連續(xù)2 a的學生評教分數(shù)統(tǒng)計過程的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集的具體情況如下：2011年9月－2012年7月，連續(xù)4個學期對5名拓展訓練課教師進行25次學生課堂評教，其中第1學期：7次；第2學期：6次；第3學期：6次；第4學期：6次。

2 結(jié)果與分析

2.1 統(tǒng)計過程控制（SPC）簡介 統(tǒng)計過程控制(SPC)是一種借助數(shù)理統(tǒng)計方法的過程控制工具。它是過程控制的一部分，從內(nèi)容上說主要有2個方面：一是利用控制圖分析過程的穩(wěn)定性，對過程存在的異常因素進行預(yù)警；二是通過對過程能力指數(shù)的計算來分析穩(wěn)定的過程能力滿足技術(shù)要求的程度，以對過程質(zhì)量進行評價。所謂控制圖就是建立在數(shù)理統(tǒng)計學的基礎(chǔ)上的有效數(shù)據(jù)控制界限，包括上控制限（UCL）和下控制限（LCL），它能顯示流程的變化情況[2]?？刂频哪康脑谟诜治鲞^程是否處于受控狀態(tài)。如圖1所示，該（X-R）控制圖顯示在選定的時間范圍內(nèi)，研究對象過程平穩(wěn)，由X-R控制的判斷異常準則可知此過程沒有發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象。統(tǒng)計過程控制的數(shù)據(jù)來源主要是與研究對象緊密相關(guān)的重要數(shù)據(jù)指標，本研究通過采集學生評教分數(shù)進行統(tǒng)計過程控制研究。

圖1 X－R控制

2.2 統(tǒng)計數(shù)據(jù)的采集

2.2.1 學生評教表的制定 通過采集高校拓展訓練教師的學生評價分數(shù)情況統(tǒng)計了解教學過程性能以及教學過程中所存在的問題，必須充分考慮到數(shù)據(jù)采集期間學生評教頻率高的問題。因此，在制定學生評教表時力求簡捷。本研究對回收問卷所得數(shù)據(jù)進行預(yù)先分析，得到巴特萊特球度檢驗的P＜0.001，KMO值為0.914，說明這批問卷所得數(shù)據(jù)適合用于因子分析。運用SPSS19.0軟件包分別求出各指標的相應(yīng)權(quán)重值，篩選出代表性指標。采用AHP層次分析法進行統(tǒng)計處理，計算出各級指標的權(quán)重系數(shù)，并根據(jù)專家問卷的結(jié)果，建立各級評價指標及其權(quán)重，所選指標載荷均大于0.3，載荷達到理想值。最后建立了高校拓展訓練課學生評教表(見表1)。

表1 學生評教

2.2.2 5位教師評教分數(shù) 以每個教學周為數(shù)據(jù)采集周期，以每個班1周對教師的評價成績?yōu)?個數(shù)據(jù)點，采集2011年9月－2012年7月，4個學期5名拓展訓練課教師25次學生課堂評教分數(shù)（表2）：

表2 5位教師25次學生評教分數(shù)情況

圖2 學生評教分數(shù)（X-R）控制

2.3 控制圖分析 運用SPSS19.0軟件中的統(tǒng)計過程控制（SPC）系統(tǒng)，進入分析/質(zhì)量控制/子組的變量控制圖/工具窗口，輸入采集的數(shù)據(jù)得到X-R控制圖，而X-R控制圖的波動反映了研究對象是否處于受控狀態(tài)[3－4]。圖2顯示均值圖中X的中心線為X=90.584，上控制限UCL=94.3907，下控制限LCL=86.7773；極差圖中R的中心線R=2.6671，上控制限UCL=5.5715，下控制限LCL=0。X-R控制圖是否正常波動的判別標志如表3所示。對照表3可以判斷圖2所示的X-R控制圖中的均值控制圖第2和第3個數(shù)據(jù)波動異常，標準差控制圖中第14個數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動，說明拓展訓練課的教學質(zhì)量過程處于非受控狀態(tài)，出現(xiàn)輕微異常。經(jīng)過上述控制圖的分析我們可以得出拓展訓練課教學處于非受控狀態(tài)的結(jié)論，控制圖也出現(xiàn)了相應(yīng)的波動異常，但是鑒于此我們并不能確定教學過程中到底哪個環(huán)節(jié)出了問題。

表3 X-R 控制圖正常波動與異常波動的判別標志[2]

2.4 高校拓展訓練教學過程關(guān)鍵控制點的確定 教學過程主要分成課前、課上和課后3個階段（見圖3），是一個知識技能的轉(zhuǎn)移和能力的培養(yǎng)與提升過程。在此過程中，教師通過備課過程，有目的地將教學內(nèi)容選編成教案和一定的教學程序(即文字編碼)，并以講授、演示、實驗等教學形式(即語言、操作編碼)，將知識信息通過特定的信息通道傳出去。與此同時，學生通過接受(即文字、語言、操作程序的譯碼)，對主要內(nèi)容加以理解、掌握(即貯存信息)，從而內(nèi)化成自己的知識，以實現(xiàn)知識信息的轉(zhuǎn)換[5]。教學過程每1個階段都會有若干個子任務(wù)組成，而各子任務(wù)的完成情況決定了整個教學過程的質(zhì)量。我們只要對這些子任務(wù)的情況分別進行統(tǒng)計過程控制分析，拓展訓練教學過程中出現(xiàn)的異常波動就會被我們發(fā)現(xiàn)。

圖3 教學過程結(jié)構(gòu)

每個階段子任務(wù)的完成情況可通過學生評教各單項指標的數(shù)據(jù)來反映，如教師的備課情況可通過學生對教學內(nèi)容和教師能力的評價得出。但是整個教學過程任務(wù)眾多，面面俱到會浪費大量時間和經(jīng)歷，因此，我們將教學過程中可能的任務(wù)指標整合起來制成專家問卷，請專家根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇自己認為重要的控制點，最終選取了5個80%以上專家認為重要的評價點作為本研究的關(guān)鍵控制點，分別是：教師能力、教學內(nèi)容、學習效果、教學環(huán)境和教學目標（表4）。

表4 關(guān)鍵控制點

2.5 關(guān)鍵控制點控制圖分析 運用SPSS19.0軟件中的統(tǒng)計過程控制（SPC）系統(tǒng)，對5個關(guān)鍵控制點進行分析。由得到的 X-R控制圖情況可以看出，在5個關(guān)鍵控制點中只有2個關(guān)鍵控制點的控制圖的波動未見異常，其中包括教師能力和教學環(huán)境；3個控制點的控制圖的波動出現(xiàn)了異常，具體包括教學內(nèi)容、學習效果和教學目標（見圖4～8）。因此，我們得出拓展訓練課的教學質(zhì)量過程處于非受控狀態(tài)的主要原因是教學內(nèi)容的選擇、教學目標的設(shè)定和學習效果的評價3方面出現(xiàn)了問題。

針對問題對部分學生進行了訪談，首先在教學內(nèi)容方面，多數(shù)學生認為拓展訓練的教學內(nèi)容難度不高、趣味性強、可參與性較好。拓展訓練注重突出學生主體地位，以參與、體驗、經(jīng)驗分享為教學形式，同時設(shè)定一系列特殊的環(huán)境，精心設(shè)置了一系列新穎、刺激的情境，讓學生直接參與整個教學過程，主動地去體會、去解決問題，在參與、體驗的過程中，使學生的心理受到挑戰(zhàn)，思想得到啟發(fā)，然后通過共同討論總結(jié)，進行經(jīng)驗分享?？梢哉f拓展訓練在人文精神和管理內(nèi)涵方面對學生的培養(yǎng)十分顯著。但要把拓展訓練作為一門體育課，運動強度偏低，他們認為作為一門體育課，拓展訓練還必須突出拓展訓練作為體育課的體育屬性，全面提升它的體育教育價值。因此，拓展訓練課中應(yīng)適當加入一些體育技能的學習，這樣既可以豐富拓展訓練課的體育內(nèi)涵，同時也解決了課上運動量不夠的問題；其次在教學目標方面，多數(shù)同學不太清楚拓展訓練課教學目標，很難把它和體育課聯(lián)系起來；最后在學習效果評價方面，多數(shù)學生認為評價方法不盡合理，應(yīng)該重視過程評價。

綜上所述，高校拓展訓練不僅應(yīng)使學生在人文方面得到培養(yǎng)，在某些體育技能上也應(yīng)得到提高。在具體的教學實踐過程中，教師對拓展訓練過程應(yīng)實施必要的調(diào)控，按階段組織實施相應(yīng)的體育技能及身體訓練內(nèi)容，并保證訓練過程的連續(xù)性，同時注意控制訓練的負荷，逐步提高學生的身體、技能、心理等各子能力的水平。以體育教育價值的發(fā)展為基礎(chǔ)，大力突出拓展訓練特有的“成功體驗”特點，使學生主動去思考、去發(fā)現(xiàn)、去醒悟，對自己、對同伴、對團隊重新認識、重新定位，最終提高學生的身體素質(zhì)、運動能力、創(chuàng)新能力和團隊精神以及社會適應(yīng)能力。

2.6 高校拓展訓練課異常關(guān)鍵控制點改進措施

2.6.1 整合教學內(nèi)容 社會上的拓展訓練分類標準不一，按不同的分類方法可有許多分法。按課程時間的長短分為：長課程和短課程。按項目本身的特點可分為：高山課程、水上課程、原野課程、場地課程等。按參訓學員的特點可分為：新員工融入拓展課程、儒商拓展課程、銷售人員拓展課程、公務(wù)員拓展課程、家庭親子課程等。按學生的性別可分為：男子課程、女子課程、男女混合課程。按照季節(jié)特點可分為：冬季課程和夏季課程[6]。目前，有關(guān)高校拓展訓練課程分類的研究鮮見報道，大多高校仍按社會上的分類標準，造成了課程體系的混亂。

紛繁復(fù)雜的分類使人們很難對拓展訓練有一個直觀的了解。因此，可以將現(xiàn)代運動訓練理論中的“板塊理論”移植到拓展訓練當中來，“板塊理論”是指相關(guān)訓練內(nèi)容，經(jīng)過有機組合形成一個相對獨立的集合或板塊，是一個完整的訓練過程，具有系統(tǒng)性和完整性。按照“板塊理論”把拓展訓練課上開展的項目分為不同板塊。如：破冰類課程板塊、溝通課程板塊、激勵課程板塊、團隊建設(shè)課程板塊、創(chuàng)新課程板塊等（見圖9），每個板塊包括若干項目。經(jīng)過“板塊”的劃分，對于一位不了解拓展訓練的人來說，可以大概了解拓展訓練的目的和意義；對于拓展訓練教師來說可以根據(jù)訓練需要，快速地找到適合的訓練項目。

圖4 教師能力學生評教分數(shù)（X-R）控制

圖5 教學內(nèi)容學生評教分數(shù)（X-R）控制

圖6 學習效果學生評教分數(shù)（X-R）控制

高校體育教學是大學生以身體練習為主要手段，通過合理的體育教育和科學的體育鍛煉過程，達到增強體質(zhì)、增進健康和提高體育素養(yǎng)等目標的公共必修課。高校拓展訓練作為高等學校體育教育工作的重要組成部分，在教學課時的安排以及訓練負荷的量度上必須綜合考慮學生獲得綜合能力的周期性。目前，大多數(shù)高校中的拓展訓練課的教學安排存在很大隨意性，脫離了體育教學所應(yīng)該遵循的原則。僅僅考慮了學校的現(xiàn)實教學條件，要么集中幾個周末6～10學時突擊性的完成拓展訓練教學計劃，脫離了拓展訓練參與、體驗、經(jīng)驗分享的特點，回歸了“鑄造式”的老路，很難取得好的教學效果；要么安排2個學期40～60學時漫長的教學計劃，脫離了拓展訓練“高峰體驗”的特點，學生學習的主動性和積極性嚴重下降。本研究以13周26學時為例制定了1份教學計劃（見表5），該計劃是經(jīng)過一線教師長期的教學實踐總結(jié)出的結(jié)果，學時適當、內(nèi)容合理且連續(xù)性強。

圖7 教學環(huán)境學生評教分數(shù)（X-R）控制

圖8 教學目標學生評價分數(shù)（X-R）控制

圖9 拓展訓練項目“板塊”構(gòu)成

同時，針對目前高校拓展訓練忽視體育技能學習的現(xiàn)狀，在教學計劃的制定上適當加入了體育技能的學習，選擇性的加入學生喜愛的體育項目如：籃球、足球和網(wǎng)球等（見表5）。本計劃以拓展訓練內(nèi)容為主線，適當?shù)募尤肓梭w育項目元素，豐富了高校拓展訓練的教學內(nèi)容，也提升了它的體育教育價值。

2.6.2 明確教學目標 現(xiàn)代體育教學與運動訓練有很大的聯(lián)系，很多理論都是從運動訓練理論中演變而來。體育教育的全面育人功能與運動員競技能力的培養(yǎng)如出一轍。運動訓練的主要目的就是提高運動員的競技能力。運動員的競技能力由體能、技能、戰(zhàn)術(shù)能力、運動智能以及心理能力所構(gòu)成[7]。體育教育的全面育人功能也應(yīng)包括體能、技能、運動智能以及心理能力等能力的培養(yǎng)。高校拓展訓練作為新型的育人方式與途徑進入學校體育課堂是對傳統(tǒng)教學的有效補充，是一種模式嘗試，更是一種教育創(chuàng)新，它使體育教學的內(nèi)涵不斷充實，外延不斷擴大。高校拓展訓練應(yīng)突破運動訓練中的競技能力概念，強調(diào)以人本主義理念為價值取向，突出“以人為本”的教育思想，充分調(diào)動學生參與學習的積極性和主動性，強調(diào)學生的個性與人格、集體與合作、適應(yīng)與創(chuàng)新、潛能與價值等綜合素質(zhì)的全面發(fā)展，高校拓展訓練的目的是提高學生的綜合素質(zhì)，即適能。

表5 教學內(nèi)容設(shè)計

高校拓展訓練培養(yǎng)學生的適能應(yīng)包括5個維度，即體適能、情感適能、社會適能、精神適能和文化適能（圖10）。體適能：其特性包括強壯、耐力、柔韌、速度、準確、力量等。情感適能：是指人們對其工作和生活發(fā)生變化并感覺到壓力時，積極采取措施應(yīng)付、承受及調(diào)整各種情感狀態(tài)的能力。社會適能：是個人和群體調(diào)整自己的行為使其適應(yīng)所處社會環(huán)境過程的能力。精神適能：是指人們具有良好的思想品德、道德情操、價值觀，對陶冶和塑造美好心靈產(chǎn)生積極的影響。文化適能：不僅社會和國家擁有文化，每個組織也有其獨特的文化模式[8]。

人的成長過程既是一個社會化過程，也是人的社會適應(yīng)過程。人的成長、發(fā)展的每一步都會面臨著適應(yīng)問題，人的成長、發(fā)展就是沿著適應(yīng)—不適應(yīng)—適應(yīng)這樣一個不斷循環(huán)的過程進行的。大學是半個社會，大學階段是學生形成良好生活方式和行為習慣的重要時期，在大學期間發(fā)展學生的多維適能，可以使學生在適應(yīng)社會過程中少走彎路，加快學生的社會化進程。因此，突出高校拓展訓練教育的育人功能，應(yīng)把增強學生體質(zhì)和增進學生身心健康同高校體育教育密切聯(lián)系起來，這樣才能使學生畢業(yè)后把學到的各種能力運用到社會活動中去。

圖10 適能維度

2.6.3 基于項目的學習效果評價 拓展訓練學習效果評價的滯后在很大程度上限制了拓展訓練在高校體育教學中的快速發(fā)展。高校拓展訓練學習效果的評價與其它體育技術(shù)學習效果的評價相比最大的區(qū)別在于：高校拓展訓練更加注重培養(yǎng)一個人的自信心、團隊精神、競爭意識、風險意識、適應(yīng)能力、毅力和意志等“非智力因素”。因此，高校拓展訓練課的學習效果很難立竿見影。我們知道體育課期末成績包括平時成績、身體素質(zhì)成績、技術(shù)考試成績和理論考試成績4部分，具體比例一般在2∶2∶5∶1[9]，而拓展訓練課沒有技術(shù)考試，可以用每次課拓展項目的完成情況得分來代替，期末成績包括平時成績、身體素質(zhì)成績、項目完成情況成績和理論考試成績4部分，具體比例應(yīng)該在2∶2∶5∶1，鑒于功高校拓展訓練課的特點，本研究提出了基于項目的學習效果評價方法。該方法就是在拓展訓練課的進行過程中設(shè)置若干個評價課次，每個評價課次由1個拓展項目構(gòu)成（圖11），在具體的評價中，每個評價課次均將學生隨機分成若干小組，以每個小組的完成排名情況進行小組計分，小組得分即為每個成員的得分，6次的得分總和即為期末總成績的項目完成情況部分得分。

圖11 評價課次及測試項目

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論 運用SPSS19.0軟件中的統(tǒng)計過程控制（SPC）系統(tǒng)，得到高校拓展訓練課教學過程X-R控制圖，控制圖中的均值控制圖第2和第3個數(shù)據(jù)波動異常，標準差控制圖中第14個數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動，說明拓展訓練課的教學質(zhì)量過程出現(xiàn)輕微異常，處于非受控狀態(tài)。經(jīng)過對教學過程5個關(guān)鍵控制點教師能力、教學內(nèi)容、學習效果、教學環(huán)境和教學目標分別進行統(tǒng)計過程分析發(fā)現(xiàn)教學內(nèi)容、學習效果和教學目標3個控制點的控制圖出現(xiàn)異常波動，處于非受控狀態(tài)。

3.2 建議 高校拓展訓練課的教學內(nèi)容應(yīng)不斷豐富和完善，逐漸突破以拓展項目為主的局面，學時要有所控制，教學方法應(yīng)不斷創(chuàng)新，課程結(jié)構(gòu)、教學理念應(yīng)不斷改進和拓展。

高校拓展訓練課的教學目標應(yīng)該進一步明確，應(yīng)突破純體育課的育人目標，突出“以人為本”的教育思想，充分調(diào)動學生參與學習的積極性和主動性，強調(diào)學生的個性與人格、集體與合作、適應(yīng)與創(chuàng)新、潛能與價值等綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。

高校拓展訓練課學習效果評價應(yīng)不過分追求評價結(jié)果的量化，注重定量與定性評價相結(jié)合，突出評價的有效性；顯性指標重視過程評價，隱形指標重視結(jié)果評價，強調(diào)“三化”，即評價主體的多元化、評價指標體系的綜合化和評價方法的多樣化。

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Teaching Application of Statistical Process Control (SPC) in University Outward Bound Course

ZHOU Wen-fu1, WANG Bo2, ZHANG Shuai3
(1.Harbin Institute of Technology at Weihai, Weihai 264209, Shandong China;
2. Weihai No.1 High School, Weihai 264209, Shandong China;
3. Shandong Taian No.1 Senior High School, Taian 271000, Shandong China)

Objective: to monitor teaching procedure of university outward bound course, attempting to find existing problem. Method: application of statistical process control (SPC) in research of teaching procedure of university outward bound course. Results: university outward bound course mainly encounters following three problems, teaching contents severely apart from sports technique learning with low exercise intensity; vague teaching objective; unscientif i c university effect evaluation. Suggestions: enriching teaching contents, increasing technique learning, formulating new teaching plan, increasing exercise intensity in class; def i ning teaching objective, emphasizing cultivation of students comprehensive quality; transforming result evaluation to process evaluation.

outward bound; statistical process control; university

G807

A

1004－7662(2014 )07－0048－08

2014－05－29

周文福，講師，博士，研究方向：體育教育學。